血清细胞角蛋白19片段与胸腺肿瘤临床病理特征和预后的相关性研究

章雪飞 吉春宇 谷志涛 方文涛

胸腺肿瘤（thymic epithelial tumors, TETs）是一种起源于胸腺上皮的实体性肿瘤，不包括起源于生殖细胞、淋巴细胞、神经内分泌细胞及脂肪组织的肿瘤，在胸部肿瘤中相对罕见，约占前纵隔肿瘤的50%。按照上皮细胞形态及淋巴细胞和上皮细胞比例，2004版世界卫生组织（World Health Organization, WHO）组织学分类将其分为胸腺瘤（A型、AB型、B1型、B2型、B3型及少量其他类型）（thymoma）和胸腺癌（thymic carcinoma, Tca）。国际上报道的发病率为1.3/100万人-3.2/100万人。美国医疗保险监督、流行病学和最终结果（Surveillance,Epidemiology, and End Results, SEER）数据库中显示，胸腺肿瘤在亚裔中发病率（2.5/100万）高于白人（1.0/100万）[1,2]。因此国内的人群发病率可能略高于上述比例。目前为止，手术切除仍是胸腺肿瘤治疗的主要方法[3,4]，而治疗前肿瘤分期、WHO组织学分型及手术切除状态是明确的胸腺肿瘤预后的影响因素[5,6]。另一方面，肿瘤标志物逐渐成为肿瘤早期诊断、复发监测、疗效及预后判断的重要参考指标。其测定具有简便、微创、价廉等优点，已成为肿瘤研究领域的重点之一。但目前胸腺肿瘤并无特异性的肿瘤标志物。基于此，本研究回顾性分析了159例胸腺肿瘤患者血清细胞角蛋白19片段（cytokerantin-19-fragment, Cyfra 21-1）在不同肿瘤分期、组织学类型及复发状态间的差异，旨在为胸腺肿瘤患者术前评估及术后监测提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 材料 本研究纳入了上海交通大学附属上海市胸科医院2012年11月1日-2016年9月30日直接手术的胸腺肿瘤病例159例，病理结果均由手术标本石蜡切片证实。病理分型按2004版WHO组织学分类，病理分期按美国癌症联合委员会（American Joint Committee on Cancer, AJCC）/国际癌症联盟（Union for International Cancer Control, UICC）第8版肿瘤-淋巴结-转移（tumor-node-metastasis, TNM）分期。

1.2 方法 资料收集：临床资料：年龄、性别；实验室资料：Cyfra 21-1采用流式荧光法检测，检测仪器为液态悬浮芯片系统Luminex 200，临床＞5 ng/mL视为阳性。病理学资料：肿瘤组织学类型、肿瘤TNM分期、肿瘤长径。复发按国际胸腺肿瘤协作组织（International Thymic Malignancies Interest Group, ITMIG）推荐定义[7]，术后随访资料完整的102例患者中，共9例复发，7例依据随访胸部计算机断层扫描（computed tomography, CT）或正电子发射型计算机断层显像（positron emission computed tomography, PET）/CT诊断，2例有复发病理确诊。

1.3 统计学方法 数据分析采用SPSS 20.0软件，计量资料由均数±标准差（Mean±SD）表示，采用t检验或单因素ANOVA分析；分类资料采用卡方检验；对无复发生存（freedom from recurrence, FFR）采用Kaplan-Meier及Cox回归分析。双侧P＜0.05为差异有统计学意义；图表制作采用graphpad prism 6.0软件。

2 结果

2.1 血清Cyfra 21-1与组织学类型 病例资料及不同组间血清Cyfra 21-1水平差异如表1所示。术前血清Cyfra 21-1水平在胸腺癌中显著高于胸腺瘤［(3.93±3.84)vs(1.55±1.84),P＜0.001］，胸腺瘤中各亚型间无统计学差异（P=0.364）（图1A）。

2.2 血清Cyfra 21-1与肿瘤分期 按照AJCC/UICC第8版TNM分期，术前血清Cyfra21-1水平在T4期患者高于T1-T3期患者［(6.23±5.18)vs(1.67±2.14),P=0.000］，在有淋巴结转移（N1-N2）患者高于无淋巴结转移（N0）患者［(4.51±6.16)vs(1.89±2.30),P=0.004］，而与是否存在胸膜转移无关［(2.99±5.31)vs(1.99±2.51),P=0.306］（图1B）。

表1 不同临床病理分组中血清Cyfra 21-1水平的差异Tab 1 Patient characteristics according to Cyfra 21-1 serum concentrations

2.3 术前血清Cyfra 21-1关于复发状态的受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC曲线）作关于术前血清Cyfra 21-1的ROC曲线，得到曲线下面积（area under curve, AUC）为0.778±0.078，P＜0.05（图2A）。取Cyfra 21-1值为1.66 ng/mL时，约登指数最大。此时敏感度为0.889（8/9），特异度为0.677（63/93），阳性预测值（positive predictive value, PPV）为0.211（8/38），阴性预测值（negative predictive value, NPV）为0.984（63/64）。据此值将患者分为高Cyfra 21-1组（血清Cyfra 21-1≥1.66 ng/mL）和低Cyfra 21-1组（血清Cyfra 21-1＜1.66 ng/mL）。

2.4 血清Cyfra 21-1与术后随访 无复发的93例患者中，术后血清Cyfra 21-1水平与术前相仿（P=0.375）。亚组分析显示，术前血清Cyfra 21-1水平较高（≥1.66 ng/mL）的患者（n=30），其术后该值明显下降［(3.76±4.18)vs(1.90±0.77),P=0.020］。9例患者出现复发/转移，其中1例淋巴结转移，3例胸膜复发/转移，5例远处转移。其中4例患者复发前血清Cyfra 21-1高于临床正常值（5 ng/mL）。复发患者血清Cyfra 21-1水平显著高于无复发患者［(4.86±4.13)vs(1.59±0.73),P＜0.001］。

2.5 术后随访血清Cyfra 21-1关于复发状态的ROC曲线 作关于术后血清Cyfra 21-1的ROC曲线，得到AUC=0.804±0.097，P=0.003。取Cyfra 21-1值为2.66 ng/mL时，约登指数最大。此时敏感度为0.667（6/9），特异度为0.925（86/93），PPV为0.462，NPV为0.966（图2B）。

2.6 对102例术后随访患者（中位随访时间28.1个月）的复发状态进行Kaplan-Meier分析 结果显示，3年无复发率（recurrence free rate, FFR）在组织学类型（thymomavstca,96.5%vs71.6%,P＜0.001）、手术切除状态（R0vsR1-R2,94.9%vs50.0%,P=0.001）及血清Cyfra 21-1水平（lowvshigh,97.9%vs79.0%,P=0.001）均有显著差异（表2、图3）。

2.7 纳入患者年龄、性别、肿瘤长径对随访患者复发状态进行Cox回归分析 结果如表3所示。在单因素Cox回归分析中，组织学类型（Tca）、手术切除状态（R1-R2）、术前血清Cyfra 21-1水平（high）、肿瘤T分期（T4）、存在淋巴结转移（N1-N2）均为术后复发的危险因素。经多因素分析后，仅组织学类型（Tca）和手术切除状态（R1-R2）为胸腺肿瘤患者术后复发的独立危险因素（P值分别为0.049及0.005）。

图1 不同组织学类型及T分期中血清Cyfra 21-1水平的差异。A：胸腺瘤各亚型间血清Cyfra 21-1水平无显著差异（P＞0.05），而胸腺癌血清Cyfra 21-1水平显著升高（P＜0.05）；B：T1-T3期血清Cyfra 21-1水平无显著差异（P＞0.05），而T4期血清Cyfra 21-1水平显著升高（P＜0.001）。Fig 1 Different serum Cyfra 21-1 levels in different histotypes and T stages.A: serum Cyfra 21-1 levels in subtypes of thymoma were not significantly different from each other (P＞0.05), while the serum Cyfra 21-1 level in thymic carcinoma was significantly higher (P＜0.05); B: serum Cyfra 21-1 levels in stage T1 to T3 were not significantly different from each other (P＞0.05), while the serum Cyfra 21-1 level in stage T4 was significantly higher (P＜0.001).

表2 3年无复发率的Kaplan-Meier分析Tab 2 Kaplan-Meier analyses of 3-year FFR

图2 术前及术后血清Cyfra 21-1的ROC曲线。A：术前血清Cyfra 21-1的ROC曲线。曲线下面积为0.778±0.074（P=0.006）。当取1.66 ng/mL为cutoff值时，敏感性为0.889，特异性为0.677；B：术后血清Cyfra 21-1的ROC曲线。曲线下面积为0.804±0.097（P=0.003）。当取2.66 ng/mL为cutoff值时，敏感性为0.667，特异性为0.925。Fig 2 ROC curve about pre-operative and post-operative Cyfra 21-1 serum concentration.A: ROC curve about pre-operative Cyfra 21-1 serum concentration.The AUC was 0.778±0.074 (P=0.006).1.66 ng/mL was defined as the cut-off value when the sensitivity was 0.889 and the specificity was 0.677; B: ROC curve about post-operative Cyfra 21-1 serum concentration.The AUC was 0.804±0.097 (P=0.003).2.66 ng/mL was defined as the cut-off value when the sensitivity was 0.667 and the specificity was 0.925.

3 讨论

细胞角蛋白19是构成细胞的酸性蛋白之一，广泛分布于正常上皮细胞的胞浆中。细胞癌变时，细胞角蛋白19经由蛋白酶降解或细胞凋亡降解成片段，其中之一因能结合两种单抗（KS19.1和BM19.21）而被命名为Cyfra 21-1。在多种肿瘤中均有不同程度的Cyfra 21-1升高。在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）患者中，Cyfra 21-1作为诊断、治疗及预后监测的价值被越来越多的研究所肯定。也有学者将其应用于原发性肝癌、胆管癌、膀胱癌、食管癌等多种肿瘤中并取得了不错的研究成果。

图3 组织学类型、手术切除状态、血清Cyfra 21-1水平对于累积3年无复发率的影响。A：胸腺瘤累积3年无复发率高于胸腺癌（96.5% vs 71.6%, P＜0.001）；B：完整切除组累积3年无复发率高于非完整切除组（94.9% vs 50.0%, P＜0.001）；C：高Cyfra 21-1组累积3年无复发率低于低Cyfra 21-1组（97.9% vs 79.0%，P=0.001）。Fig 3 Prognostic values of histotype, resection status and Cyfra 21-1 were assessed about FFR.A: 3-year FFR in thymoma group was significantly higher than that in thymic carcinoma group (96.5% vs 71.6%, P＜0.001); B: 3-year FFR in R0 group was significantly higher than that in R1-2 group(94.9% vs 50.0%, P＜0.001); C: 3-year FFR in high Cyfra 21-1 group was significantly lower than that in low Cyfra 21-1 group (97.9% vs 79.0%,P=0.001).

目前在胸腺肿瘤领域尚无特异性的肿瘤标志物，血清Cyfra 21-1仅见个案报道。本研究回顾性分析了上海市胸科医院的159例胸腺肿瘤患者，发现在胸腺癌患者中，术前血清Cyfra 21-1水平显著高于其他患者，且在T4期患者和无法R0切除的患者中，血清Cyfra 21-1水平亦表现为高于其他患者，这些都提示，在胸腺肿瘤分期的术前评估中，除影像学资料［胸部CT、胸部磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）、PET/CT等］以外，血清Cyfra 21-1亦可作为参考指标之一。血清Cyfra 21-1的升高，可能提示了肿瘤分期较晚、肿瘤恶性程度较高以及无法R0切除的可能性较大。最终经由多因素Cox回归分析，肿瘤组织学类型及手术切除状态是患者术后复发的独立危险因素，这与国际上的报道相符。目前较为明确的胸腺肿瘤患者预后的三大独立危险因素中[5,6]，肿瘤分期及组织学类型在患者就诊时已固定，因此当影像学（如胸部CT/MRI等）及血清学（如Cyfra 21-1等）检查提示肿瘤无法完整切除的可能性较大时，可考虑行术前诱导治疗，以期通过诱导治疗获得降期，提高手术完整切除的可能性，使此类患者能从中获益[8]。

在随访无复发的患者中，术前血清Cyfra 21-1水平较高者，术后Cyfra 21-1下降较为显著。这可能是由于肿瘤切除后，肿瘤负荷的减轻使得Cyfra 21-1的生成减少。

除此之外，本研究发现当术前血清Cyfra 21-1≥1.66 ng/mL时，其对患者随访过程中的复发状态有一定指导意义。虽然该值的阳性预测值较低（0.211），但其阴性预测值较高（0.984），可借此猜测，术前血清Cyfra 21-1水平低于该值的患者术后复发的风险相对较小。进一步对患者随访过程中的血清Cyfra 21-1进行分析，将2.66 ng/mL作为cutoff值时，提示胸腺肿瘤术后复发的敏感度为0.667，特异度为0.925，阳性预测值为0.462，阴性预测值为0.966。这提示我们，如果在随访过程中，影像学上出现新发的可疑复发病灶而难以判断时，可以借助血清Cyfra 21-1值的高低，来辅助评估复发的可能性。因此我们认为，血清Cyfra 21-1的检测在一定程度上可作为胸部CT随访的补充，尤其当影像学上出现早期难以判断的可疑病灶时，血清Cyfra 21-1的值可为临床医生提供一定的帮助。

表3 单因素及多因素Cox回归分析Tab 3 Univariable and multivariable Cox regression analyses

在现行的胸腺肿瘤随访指南中，欧洲胸外科协会（European Society of Thoracic Surgeons, ESTS）胸腺工作小组推荐胸腺肿瘤患者术后3年内每3个月-6个月行胸部CT随访，术后第4年开始每年行一次胸部CT检查，终生复查。相对应地，ITMIG建议，术后5年内每年行一次胸部CT检查，随后改成每年一次的胸部CT/胸部X线交替检查，直至术后第11年，之后可以终生以胸部X线复查。另外，局部晚期（III期、IVa期）、胸腺癌、非R0切除或合并有其他高危因素的患者建议术后3年内每半年胸部CT随访[7,10]。基于此，我们建议可将血清Cyfra 21-1的检测加入到术后复查中，提高复发患者的检出率，及时干预，以期改善复发患者的预后。

本研究具有一定的局限性。研究对象的选取上，经过诱导治疗后再手术的患者未予纳入，这是出于对诱导治疗可能改变肿瘤分期造成偏倚的考虑。其次，本研究为回顾性研究，难以避免地会产生选择偏倚及信息偏倚。加之单中心、罕见病的限制，本研究结果在其他中心及地区的应用效果仍需进一步验证。另外，因胸腺肿瘤相对惰性，研究周期长于其他恶性肿瘤，本研究随访时间相对较短，可能不能很好地代表其肿瘤学特性，并且在随访期间，未出现死亡病例，因此仅仅分析了FFR，而无法对OS进行相应的分析，这也是接下来的工作中需要努力的方向之一。

综上所述，治疗前患者血清Cyfra 21-1水平较高，有助于提示肿瘤分期较晚、肿瘤恶性程度较高，或可提示术后复发的风险升高。故当术前影像学（如胸部CT/MRI等）及血清学（如Cyfra 21-1等）检查提示肿瘤无法完整切除的可能性较大时，可考虑行术前诱导治疗，以期通过诱导治疗获得降期，提高手术完整切除的可能性，使此类患者能从中获益。而在术后随访过程中，除ESTS[7]及ITMIG[10]推荐的随访方案外，可以考虑加入血清Cyfra 21-1的监测，将可能有助于提高复发患者的检出率，及时干预，改善患者预后。